部分小麦种质资源HMW--GS组成及其遗传多样性分析

摘要

近年来，小麦品质问题越来越受到人们的关注，培育优质高产的小麦成为育种者的目标。小麦种质资源是小麦品种选育的基础。对种质资源进行遗传多样性分析和优质亚基分析可为小麦优质、高产品种选育提供重要的依据。本文通过对部分小麦种质资源进行籽粒品质、高分子量麦谷蛋白亚基组成以及基于SSR标记的遗传多样性分析，了解小麦资源品种的品质优良及遗传多样性水平，发掘有利用价值的优良种质，为小麦优质、高产育种提供理论依据。主要研究结果如下: 1、对203份供试材料的部分籽粒品质性状分析，千粒重最小为25.79 g，最大为60.78g，差距较大，千粒重在40 g-50 g范围的材料占总数的58.13％;容重最小为552.00 g，最大为856.20 g，差异较大，容重＞800.00 g的材料占总数的32.51％;粒长最小为5.50 mm，最大为8.87 mm，其中中等粒长6.5 mm-7.0 mm的材料占总数75.86％;供试材料的最小粒宽为2.38 mm，而最大粒宽为4.52 mm，存在较大差异，其中中等粒宽3.0 mm-3.5 mm的材料占总教的69.95％;小麦籽粒长宽比最小为1.35，最大比为3.64，小麦形状差异较大，但中等长度小麦占材料97.54％。且小麦品质得分与小麦粒长呈极显著负相关(P＜0.01)，而与粒宽、长宽比、千粒重、容重相关性不显著。 2、利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对203份供试材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成进行分析，并通过PCR分子标记技术对高分子量麦谷蛋白亚基中的Ax2*、Ax1、Ax null、Dx2、Dx5、Dx10、Dx12、Bx8、Bx9、Bx14、Bx17亚基进行PCR检测。SDS-PAGE结果表明优质亚基所占比例较大:品质评分在8分以上的亚基组合类型有15种，所涉及的材料有85个，占全部供试材料的41.9％。且含有的变异类型较多，共检测到18种亚基变异类型，其中Glu-A1有3种变异类型，1亚基的频率最高为58.13％; Glu-B1位点有10种变异类型，7+8亚基的频率最高为48.78％;Glu-D1位点有5种变异类型，2+12亚基最高为45.54％。其中Glu-A1、Glu-B1、Glu-D13个位点中Glu-B1位点遗传多样性最丰富，H'为0.799。共检测到42种HMW-GS组合类型，其中“1，7+8，5+10”亚基组合类型比例最高为12.18％。PCR分子标记检测阐明，Ax2*、Ax1、Dx2、Dx5、Dx10、Bx14、Bx17等亚基出现的频率与SDS-PAGE检测的结果是基本一致的，仅含有个别的差异性。 3、对供试材料的SDS-PAGE检测的高分子量麦谷蛋白亚基进行遗传多样性分析得出:材料之间遗传相似系数(GS)的变化范围为0.41-0.94，平均为0.52，按照UPGMA法进行聚类分析，在相似系数0.75处可将供试材料划分为四大类。 4、用21个SSR标记对供试材料进行分子标记检测，共检测到165个等位变异，其中多态性位点141个，平均多态性比率达84.62％，每个位点出现等位变异的范围为5-14个，平均每个位点出现7.86个等位变异。每个标记的等位位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.5-1.0，平均值为0.85。材料之间GS的变化范围为0.36-0.92平均为0.68。在相似系数0.62处可将材料划分为二大类。

目录

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摘要

第一章 文献综述

1 研究目的及意义

2 国内外研究进展

2．1 小麦种质资源现状

2．2 小麦品质特征及研究现状

2．3 小麦遗传多样性研究

第二章 小麦种质资源HMW-GS组成分析及优质亚基的分子检测

1 试验材料

1．1 供试材料

1．2 主要酶及试剂

1．3 仪器

2 试验方法

2．1 小麦高分子量麦谷蛋白提取及SDS-PAGE电泳相关溶液配制

2．2 小麦高分子量麦谷蛋白提取

2．3 聚丙烯酰胺凝胶的制备及电泳

2．4 小麦高分子量麦谷蛋白亚基命名及品质评分

2．5 分子标记检测

2．6 PCR引物合成

2．7 PCR反应体系及扩增程序

2．8 聚丙烯酰胺凝胶电泳

2．9 数据分析

3 结果与分析

3．1 小麦籽粒相关性状分析

3．2 HMW-GS的相关数据分析

3．3 PCR标记对部分亚基的分子检测

4 讨论

4．1 小麦籽粒性状对品质的影响

4．2 HMW-GS组成对小麦品质的影响

4．3 PCR技术在分析HMW-GS中的应用

第三章 小麦种质资源遗传多样性分析

1 试验材料

1．1 供试材料

1．2 酶及试剂

1．3 仪器

2 实验方法

2．1 基因组DNA的提取

2．2 高分子量麦谷蛋白提取

2．3 SSR试验方法

3 结果分析

3．1 高分子量麦谷蛋白亚基遗传相似性与聚类分析

3．2 基于SSR分子标记多样性分析

4 讨论

4．1 基于高分子量麦谷蛋白亚基的多样性分析

4．2 基于SSR标记的遗传多样性分析

4．3 两种分析方法之间的比较

参考文献

附录

导师组意见

致谢

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